隨著社會的發展和低碳環保的要求,節能降耗已成為能源應用和科學研究中的重大問題。但在高溫蒸汽管道、輸油管道、高溫工件、建築物等場合,高溫熱量的散失往往很難避免,不僅燃料白白被浪費,而且這些流失的熱量還容易燙傷人,影響生產。
顯然,放任這些能量流失並不是一個明智的選擇。因此,如果想防住高溫熱物體散發更多的散熱,可在高溫物體表面上塗刷「隔熱保溫塗料」。它們在乾燥固化後會形成具有一定強度和韌性的隔熱保溫塗層,可以有效地抑制熱量損失,且所需費用較普通保溫材料便宜。
隔熱保溫塗料的分類
目前隔熱保溫塗料有以下幾種分類,隔熱保溫塗料分為:複合矽酸鹽保溫塗料、陶瓷隔熱保溫塗料、空心玻珠保溫塗料、金屬型鋁礬土保溫塗料等。按不同的加工工藝可分為加熱型、常溫非加熱型和乾粉型。按照其隔熱機理可分為:阻隔型隔熱保溫塗料、反射型隔熱保溫塗料和輻射型隔熱保溫塗料。
按隔熱原理分類
熱傳遞主要是通過導熱、對流和輻射三種途徑來實現的,隔熱保溫塗料的熱導率就是由這三種方式的綜合效應決定的,可分為阻隔型、反射型和輻射型三類。
塗層的熱傳遞途徑
1.阻隔型隔熱塗料
阻隔型隔熱塗料是一種具有低熱導率和高阻抗的被動式塗料。這種塗料的隔熱機理較為簡單,主要是選取具有低熱導率的材料作為隔熱骨料或在塗膜中引入空氣(熱導率極低),以密度小、氣孔率高等特點的無機礦物為功能性填料,然後選取耐候性好、成膜性好的基料粘結劑經工藝加工製成一種膏狀塗料,塗敷於設備表面,固化形成具有一定厚度的隔熱保溫層來獲得良好的隔熱效果。塗料中各組分導熱係數的大小對塗料隔熱性能的好壞起著決定性的作用。
2.反射型隔熱塗料
輻射到地球上的太陽輻射能的波長主要分布在0.25~2.5μm波段,在可見光區和近紅外光區0.4~2.5μm波段具有高的反射比。在該波長範圍內,反射率越高,隔熱效果就越好回。對於長期受到太陽照射的物體表面,可以採用反射隔熱方式進行隔熱保溫。
反射型隔熱塗料主要以空心微珠、鋁粉、鈦白粉等具有反射性的骨料或填料為粉料,通過膠粘劑而緊密粘結製備成塗膜達到隔熱效果。藉助這些材料內部封閉的孔隙結構,可促使進入塗層內部的熱量發生二次反射和散射,經過反覆的反射和散射後,絕大部分的熱量都會被阻隔於塗層以外。在反射型隔熱塗料中,基料與顏填料的折射率的差值對塗料的隔熱性能有直接的影響。同時,顏填料的粒徑大小、尺寸分布、顆粒形狀及用量等方面都會對反射率造成較大的影響。
城市建築隔熱常用反射型隔熱塗料
而湖南國彩新材料有限公司與北京清華大學、美國化學技術公司的專家團隊合作,研製開發出一款超薄型保溫隔熱塗料,並申報了新發明專利,經湖南省建材科學院考評,其保溫隔熱作用良好。
產品特點:
1.保溫隔熱作用好,它是採用新材料、中空玻化微珠、陶瓷微珠復配在被塗層表面形成一層緻密的真空層,可有效阻隔太陽光輻射和空氣中熱輻射的傳導,讓建築達到冬暖夏涼的作用。
2.超薄易施工,省工省時,它只需在牆面上滾塗或噴塗0.1-0.3cm厚就可以達到3-5cm厚保溫膩子的結果,每人每天可施工100-200平方米左右,大大節約了人工成本。
3.防水抗裂,附著力強,產品採用國外進口優質乳液作為成膜物質,剛柔並濟。它不僅有很好的粘結強度,還具有防水抗裂的作用,使用年限長。
隔熱保溫塗料的應用
隔熱保溫塗料具有高效、隔熱、節能環保、使用方便及良好的經濟效應等特點,其功能性已跨越眾多領域。如在石油化工行業,其應用於儲罐、油罐、油庫、管道、裂解設備、海洋鑽井平臺等;在建築行業應用於外牆保溫系統、內牆裝飾環保系統、玻璃等;在汽車行業應用於汽車車身、內部部件、車窗玻璃、排氣管、發動機部件等;在其他行業也有應用,如應用在加熱爐、蒸汽管道、鍋爐、熱交換器、煙囪煙道等。
中國兵器工業第五九研究所在熱反射隔熱塗料中添加了彩色陶瓷空心微珠,研製出了多種顏色的高太陽反射比的塗料,這種塗料尤其適合在建築物外表面使用,同時也能滿足高溫工業設施的節能需求,具有廣泛的應用前景。
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